OTD（有序到无序）结构构筑策略通过分子链段的动态调控和微观结构优化，提升了PVA水凝胶的机械性能，使其兼具高强度、高模量与超韧性，在生物医学领域有应用。以下从策略原理、实验验证及性能突破三方面进行具体分析：

一、OTD策略原理

OTD策略的核心在于通过溶胀和盐析处理，使PVA聚合物纤维中的分子段从有序状态转变为无序状态，同时保持整个聚合物链的总体有序性。这种转变能够形成一种分子整链有序-链段无序的结构，既保留了聚合物链的取向性，又引入了局部的无序性，从而在宏观上赋予水凝胶高强度和高韧性的特性。

OTD策略的关键步骤

溶胀过程：将PVA纤维置于热水中，使其分子链段溶胀并变得无序。溶胀过程中，PVA纤维的结晶结构被破坏，分子链段的运动能力增强，从而变得无序。

盐析处理：经过溶胀后的PVA纤维在盐溶液中进行盐析处理。盐析过程使得无序的分子链段重新聚集，部分结晶结构得以恢复，形成更稳定的物理交联网络。

二、实验验证与性能表现

溶胀与盐析处理：预制的高度取向PVA纤维在热水中膨胀，随着温度升高，纤维径向膨胀比增加，内部晶体结构逐渐破坏，形成局部无序的水凝胶纤维。随后，将溶胀的水凝胶纤维浸入柠檬酸钠溶液中进行盐析处理，盐析增强了无定形链之间的氢键相互作用，使水凝胶纤维部分恢复有序结构，并形成小的晶体区域。

微观结构与性能关联：通过分子模拟研究发现，溶胀使高度取向的纤维分裂成许多整齐平行排列的微纤维，这些微纤维在盐析后合并或重叠，但仍保持微纤维的排列方向，从而保持了整个分子链的有序性。这种结构使得水凝胶纤维在受力时能够沿着有序排列的微纤维共同分担负载，形成更强的物理交联，有效阻碍分子链的滑移，提高韧性。

三、性能提升效果

通过OTD策略制备的PVA水凝胶纤维展现出的力学性能提升：

高强度：水凝胶纤维的强度可达190.04 MPa，是人体韧带强度的4倍多。

高韧性：韧性达到100.61 MJ/m³。

高模量：模量达到137.31 MPa，与人体韧带的模量完全匹配。

高断裂伸长率：断裂伸长率可达257%。

四、性能突破与应用前景

力学性能突破：OTD策略成功解决了PVA水凝胶强度与韧性难以兼顾的难题，通过调控分子链段的有序到无序转变和结晶域的形成，实现了高强度、高模量与超韧性的协同提升。

生物相容性与稳定性：OTD策略制备的PVA水凝胶纤维在液体环境中具有稳定的力学性能，且生物相容性优良。